EVST redakcijas komanda · Pēdējoreiz atjaunināts: 2026. gada 10. jūnijā
Sadarbības robots jeb kobots ir viegla rūpnieciskā robota roka, kas paredzēta darbam blakus cilvēkiem bez drošības žoga. Tas tiek panākts, izmantojot jaudas un spēka ierobežošanu: griezes momenta sensori katrā locītavā nosaka kontaktu un aptur vai ievelk roku, pirms sadursme rada traumas. ISO/TS 15066 definē četrus sadarbības režīmus, kas nosaka, cik tuvu cilvēks un robots var strādāt. Kobotu kravnesība 2026. gadā parasti ir no 3 kg līdz 30 kg, un to darbības rādiuss ir no aptuveni 600 mm līdz 1,800 mm.
Kas ir kobots un ar ko tas atšķiras no standarta robota?
Vārds “sadarbības robots” apraksta drošības iespējas, nevis robota kategoriju pēc mehāniskā dizaina. Kobots joprojām ir 6 asu artikulēta roka ar servomotoriem, pārnesumkārbām un kodētāju katrā savienojumā. To par sadarbīgu padara papildu sensoru un vadības sistēma, kas ļauj tam droši koplietot darba vietu ar cilvēku, kā arī mehāniskais dizains, kas pielāgots traumu riska samazināšanai: noapaļotas virsmas, maza kustīgā masa, nav saspiešanas punktu un ierobežots ātrums.
Parasts rūpnieciskais robots ir veidots ātrumam, kravnesībai un atkārtojamībai aizsargātā šūnā. Tas pieņem, ka darbības laikā darba zonā neatrodas cilvēki. Kobots maina maksimālo ātrumu un kravnesību pret spēju darboties koplietojamā telpā. Rezultātā rodas atšķirīga izvietošanas ekonomika: kobotu šūnai bieži vien nav nepieciešams žogs, gaismas aizkari un grīdas platība virs galvas, kas nepieciešama iežogotai rūpnieciskai šūnai, un tieši no tā rodas liela daļa kobotu vērtības piedāvājuma maziem un vidējiem ražotājiem. Lai iegūtu strukturētu ieskatu par kobotu veidiem un to, kā izvēlēties vienu, skatiet mūsu… Pilnīgs ceļvedis par kobotu veidiem, izvēli un pielietojumu, ko šis raksts papildina ar padziļinātu ieskatu pamatā esošajā drošības mehānismā.
Saskaņā ar Starptautiskās Robotikas federācijas 2025. gada Pasaules robotikas ziņojumu, sadarbīgie roboti joprojām ir visstraujāk augošais rūpniecisko robotu tirgus segments pēc vienību skaita pieauguma tempa, lai gan tie joprojām veido nelielu daļu no kopējā uzstādīto iekārtu skaita. Izaugsme ir koncentrēta elektronikas montāžā, mašīnapkalpē un iepakošanā, kur detaļu svars ir mazs un cilvēka un robota tuvums ir operacionāli noderīgs.
Kā darbojas kobots: drošības mehānika
Kobotu noteicošā tehnoloģija ir veids, kā tas uztver un ierobežo kontakta spēku. 2026. gadā dominē trīs pieejas, un lielākā daļa ražošanas kobotu apvieno vairāk nekā vienu.
Locītavas griezes momenta noteikšana
Katrai locītavai ir griezes momenta sensors, vai arī kontrolieris novērtē locītavas griezes momentu no motora strāvas. Normālas kustības laikā kontrolieris zina paredzamo griezes momenta profilu ieprogrammētajam ceļam pie ieprogrammētā ātruma. Kad izmērītais griezes moments novirzās ārpus sliekšņa, kontrolieris to interpretē kā negaidītu ārēju spēku, sadursmi un aktivizē aizsargapturēšanu. Reakcijas laiks no saskares līdz apstāšanai ir milisekundes, kas ir tas, kas uztur saskares spēku zem traumas sliekšņa.
Jaudas un spēka ierobežošana (PFL)
Jaudas un spēka ierobežošana ir visizplatītākā sadarbības metode. Robots ir konstruēts un konfigurēts tā, lai pat vissliktākā kontakta gadījumā pārnestais spēks un spiediens paliktu zem ISO/TS 15066 A pielikumā noteiktajām biomehāniskajām robežām attiecīgajai ķermeņa zonai. Tas tiek panākts, apvienojot zemu kustīgo masu, ātruma ierobežojumus, noapaļotu ģeometriju un iepriekš aprakstīto griezes momenta uztveršanas apturēšanas mehānismu. PFL ir tas, kas daudzos pielietojumos ļauj kobotam darboties bez žoga un gaismas aizkara, jo pats robots ir drošības sistēma.
Ātruma un atdalīšanas uzraudzība
Alternatīva vai papildinoša metode izmanto ārējos sensorus (drošības pakāpes lāzera skenerus, 3D kameras vai drošības paklājiņus), lai izsekotu operatora pozīciju. Robots darbojas ar pilnu ātrumu, ja tuvumā neviena nav, palēnina ātrumu, kad tuvojas cilvēks, un apstājas, ja tiek pārkāpts aizsargājošais attālums. Tas ļauj ātrākam, smagākam robotam sadarboties, neierobežojot tā ražošanas ātrumu, kad darba vieta ir brīva.
Praksē vistīrākās izvietošanas metodes apvieno šādas metodes: jaudas un spēka ierobežošanu kā pamata drošību, kā arī ātruma un atdalīšanas uzraudzību, lai atjaunotu caurlaidspēju, kad operatora nav klāt. Saskaņā ar nozares novērojumiem no montāžas līniju izvietošanas, kobots, kas konfigurēts tikai sliktākā PFL ātrumam, var zaudēt 40 līdz 60 procentus no savas potenciālās caurlaidspējas, salīdzinot ar to pašu roku, kurai ļauj darboties ātri, kad darba vieta ir brīva, tāpēc hibrīdkonfigurācijas ir kļuvušas par noklusējuma opciju lielāka apjoma līnijās.
Četri sadarbības režīmi saskaņā ar ISO/TS 15066
ISO/TS 15066:2016, tehniskā specifikācija, kas papildina ISO 10218 attiecībā uz sadarbību, definē četras atšķirīgas sadarbības metodes. Viena lietojumprogramma var izmantot vienu vai apvienot vairākas. Izpratne par to, kurš režīms lietojumprogrammai ir nepieciešams, ir pirmais solis drošas kobotu šūnas noteikšanā.
| Sadarbības režīms | Kā tas darbojas | Cilvēka un robota mijiedarbība | Tipisks pielietojums |
|---|---|---|---|
| Droši novērtēta uzraudzīta apstāšanās | Robots apstājas, kad cilvēks ienāk koplietošanas telpā; atsāk darbu, kad viņš aiziet | Nav kustības, kamēr sadarbības zonā atrodas cilvēks | Robota šūnas manuāla iekraušana/izkraušana, neregulāri koplietošanas telpas uzdevumi |
| Roku vadīšana | Operators fiziski pārvieto roku, izmantojot rokas vadierīci; robots pakļaujas pielietotajam spēkam | Tieša fiziska vadība, operatora vadīta robota kustība | Mācību ceļi, asistēta celšana, maza apjoma detaļu pozicionēšana |
| Ātruma un atdalīšanas uzraudzība | Robota ātruma skalas ar operatora attālumu, ko mēra drošības sensori | Līdzāspastāvēšana ar dinamisko ātruma samazināšanu, pilnīga apstāšanās minimālā attālumā | Jauktas šūnas, kurās cilvēki un roboti strādā pārmaiņus tuvu viens otram |
| Jaudas un spēka ierobežošana | Konstrukcijas un vadības dēļ kontakta spēks un spiediens ir zem biomehāniskajām robežām | Tiešs kontakts ir atļauts; robots apstājas negaidīta spēka ietekmē | Dalīta uzdevumu montāža, iekārtu apkalpošana, iepakošana blakus operatoriem |
Saskaņā ar ISO/TS 15066, A pielikumā norādītie biomehāniskie ierobežojumi ir sakārtoti pa ķermeņa reģioniem: sejas un galvaskausa ierobežojumi ir daudz stingrāki nekā augšdelma vai plaukstas ierobežojumi, jo saskares sekas ir smagākas. Pareizs riska novērtējums kartē robota trajektorijas daļas, kur iespējama saskare, ar ķermeņa reģioniem, ar kuriem varētu saskarties, un pēc tam pārbauda, vai spēks un spiediens nepārsniedz attiecīgos ierobežojumus. Tāpēc kobots, kas ir “drošs” vienam pielietojumam, ne vienmēr ir drošs citam: mainot instrumentu, detaļu vai izkārtojumu, mainās arī saskares scenāriji.
Kobota anatomija: sastāvdaļas un specifikācijas
Kobota specifikācijas lapa izskatās līdzīga neliela rūpnieciskā robota specifikācijai, ar dažiem sadarbības aspektiem specifiskiem papildinājumiem. Atlases laikā vissvarīgākie parametri:
- Naudas slodze — maksimālā masa pie instrumenta atloka, ieskaitot satvērēju vai instrumentu. Kobotu lietderīgā slodze 2026. gadā grupējas 3, 5, 6, 10, 12, 16, 18, 20 un līdz 30 kg klasei.
- sasniegt — darba aploksnes rādiuss, parasti no 500 mm līdz 1,800 mm. Sniedzamība un kravnesība vienas produktu saimes ietvaros ir savstarpēji kompensējami.
- Atkārtojamība — cik precīzi roka atgriežas iemācītajā punktā, parasti no ±0.02 mm līdz ±0.1 mm atkarībā no izmēra. Atkārtojamība nav precizitāte; tā mēra konsekvenci, kas ir nepieciešama lielākajai daļai montāžas un apkopes uzdevumu.
- Brīvības pakāpes — sešas ass ir standarta risinājums vispārīgiem 3D uzdevumiem; septiņu asu koboti nodrošina lielāku sasniedzamību pārblīvētās telpās.
- Instrumentu atloks un ieeja/izeja — montāžas saskarne un elektriskie/pneimatiskie savienojumi satvērējiem un sensoriem, kas bieži vien ir izvadīti caur plaukstas locītavu.
- Drošībai novērtētas funkcijas — konfigurējamas drošības zonas, ātruma ierobežojumi, spēka ierobežojumi un drošības līmeņa uzraudzītā apstāšanās, kas visas ir sertificētas atbilstoši ISO 10218-1 un IEC 61508/62061 funkcionālās drošības līmeņiem.
Sadarbības spējas galvenokārt atrodas kontrolierī un kopīgajā sensorā, nevis vienā redzamā komponentā. Tāpēc divas rokas ar identisku slodzi un sniedzamību var ievērojami atšķirties pēc tā, cik droši un ātri tās veic noteiktu sadarbības uzdevumu: atšķirība ir drošības kontrollerī, sensora izšķirtspējā un sadursmju noteikšanas regulēšanas kvalitātē.
Kur tiek izmantoti koboti
Koboti ir pelnījuši vietu lietojumos, kur detaļu svars ir neliels, cilvēka tuvums ir noderīgs un rokas pārvietošanas elastība ir svarīgāka par maksimālo cikla laiku. Visizplatītākās lietojumu grupas 2026. gadā:
Mašīnu kopšana
CNC iekārtu, iesmidzināšanas formēšanas presu un presēšanas iekārtu iekraušana un izkraušana. Kobots paņem sagatavi, iekrauj iekārtu, gaida ciklu un izkrauj gatavo detaļu. Tā kā operators joprojām var piekļūt iekārtai, kad kobots ir apturēts, šūna saglabā elastību. Šis ir lielākais kobotu pielietojums pēc uzstādīto iekārtu bāzes.
Montāža un skrūvēšana
Atkārtoti stiprināšanas, ievietošanas un paņemšanas/izņemšanas montāžas uzdevumi, bieži vien kopā ar cilvēku, kurš veic spriedumu prasošas darbības. Ar spēku kontrolēti koboti ir labi piemēroti ievietošanas uzdevumiem (presēšanas savienojumi, spraudņu savienojumi), kur ieprogrammēts spēka profils novērš detaļu bojājumus.
Iepakošana un paletēšana
Kastu iepakošana un vieglo kravu iekraušana paletēs ražošanas beigās. Kobotu paletizētāji apstrādā kastes līdz rokas kravnesībai, veidojot stabilas kaudzes uz paletes. Smagākām kastēm kravnesība kļūst par saistošo ierobežojumu, un darbu pārņem parasts paletizēts robots.
Kvalitātes pārbaude un laboratorijas automatizācija
Ar kamerām vai sensoriem aprīkoti koboti veic atkārtojamas pārbaudes, un laboratorijās tie apstrādā paraugus, pipetes un apkalpo instrumentus. Bezžogu izkārtojums ir piemērots vidēm, kur cilvēki un aprīkojums koplieto šaurus darba galdus.
Metināšana un virsmas apdare
Kobotu metināšana ir strauji attīstījusies darbnīcās, kur īsas šuves un nelieli apjomi neattaisno norobežotas metināšanas šūnas izmantošanu. Kobotu metodes veic arī slīpēšanu, pulēšanu un atgratēšanu ar spēka kontroli. Ilgstošai liela apjoma metināšanai uz smagām detaļām norobežota 6 asu roka joprojām ir pareizais instruments, kā aprakstīts mūsu rakstā. metināšanas robota ceļvedis smagajai rūpniecībai.
Bīstamas un ekstremālas vides
Sprādziendroši koboti paplašina sadarbības darbības iespējas vidēs ar viegli uzliesmojošu atmosfēru, piemēram, ķīmiskajās, krāsošanas un enerģijas ražotnēs. Tiem ir nepieciešamas sertificētas korpusa klases, nevis standarta kobotu korpusi. Skatiet mūsu īpašo ceļvedi par sprādziendroši koboti bīstamām vidēm sertifikācijas detaļu dēļ.
Kobots pret rūpniecisko robotu: kad katrs uzvar
Izvēle starp kobotu un parastu rūpniecisko robotu ir lēmums par pielietojumu, nevis jautājums par to, kura tehnoloģija ir modernāka. Zemāk redzamā matrica ir attēlojusi kompromisu.
| Faktors | Sadarbības robots | Parastais rūpnieciskais robots |
|---|---|---|
| Naudas slodze | Tipiski no 3 līdz 30 kg | 5 līdz 800+ kg |
| Ātrums | Ierobežots drošības nolūkos; ātrāks ar atdalīšanas uzraudzību | Augsts, optimizēts cikla laikam |
| Drošības apsardze | Pēc riska novērtējuma bieži vien nav žoga | Iežogota kamera, gaismas aizkari, bloķētāji |
| Grīdas platība | Kompakts, bez aizsargapvalka | Lielāks, ietver drošības perimetru |
| pārdislocēšana | Ātri; roku var pārvietot starp uzdevumiem | Lēnāk; šūna ir daļēji pastāvīga |
| Piemērots | Zema slodze, daudz dažādu uzdevumu, kas saistīti ar cilvēkiem | Liels apjoms, liela kravnesība, ilgstošs cikls |
Pilnu lēmumu pieņemšanas sistēmu par šo izvēli skatiet mūsu pavadošajā analīzē, Kobots pret rūpniecisko robotu: kuru jūsu rūpnīcai vajadzētu izvēlēties 2026. gadāĪsumā: kobots ir izdevīgs, ja kravnesība ir maza, izkārtojums ir izdevīgs, dalot telpu ar cilvēkiem, un līnija bieži mainās; tradicionāls robots ir izdevīgs, ja apjoms un kravnesība ir liela, un šūnu var atvēlēt konkrētai darbībai.
Kobotu droša izvietošana: riska novērtējums
Izplatīts nepareizs uzskats ir, ka kobots ir “drošs uzreiz pēc izņemšanas no kastes”. Roka ir veidota sadarbībai, taču viss lietojumprogrammas kopums – roka plus instruments, detaļa, izkārtojums un uzdevums – ir tas, kas ir jānovērtē un jāsertificē. Saskaņā ar ISO 10218-2 un ISO/TS 15066 integrētājs (kas var būt galalietotājs) ir atbildīgs par visas sadarbības lietojumprogrammas riska novērtējumu.
- Identificējiet apdraudējumus. Kartējiet katru robota trajektorijas punktu, kur iespējams kontakts ar cilvēku, kā arī instrumentu radītos apdraudējumus (asus satvērējus, karstā gala efektorus) un apstrādājamo detaļu.
- Klasificējiet sadarbības veidu. Izlemiet, kuru no četriem ISO/TS 15066 režīmiem uzdevums izmanto un kurās cikla fāzēs tas tiek izmantots.
- Pārbaudiet biomehāniskos ierobežojumus. Jaudas un spēka ierobežotas darbības gadījumā apstipriniet, ka katra iespējamā kontakta kontakta spēks un spiediens nepārsniedz A pielikumā noteikto robežvērtību attiecīgajai ķermeņa zonai, veicot aprēķinus vai mērījumus ar spēka-spiediena testa ierīci.
- Konfigurējiet drošības funkcijas. Iestatiet ātruma, spēka un zonas ierobežojumus drošības kontrollerī un validējiet tos.
- Dokumentēt un validēt. Ierakstiet novērtējumu, validējiet izpildes šūnu atbilstoši tam un atkārtoti novērtējiet ikreiz, kad mainās rīks, detaļa vai izkārtojums.
Praksē, kad EVST lietojumprogrammu inženieri objektā pasūtina sadarbības šūnu, validācijas laikā visbiežāk tiek konstatēts, ka satvērējs vai detaļa ar asām malām rada kontakta spiedienu, kas pārsniedz A pielikumā noteikto robežu, pat ja pati roka atrodas spēka robežās. Risinājums parasti ir satvērēja pārveidošana, malas aizsargs vai ātruma samazināšana attiecīgajā trajektorijas segmentā, nevis cits robots. Šis ir solis, ko pircēji visbiežāk nenovērtē, pieņemot, ka kobots novērš nepieciešamību pēc drošības inženierijas.
EVST sadarbības robotu klāsts
EVST, kura galvenā mītne atrodas Čendu, bet ražošana notiek Veņlingā, septiņu darbības gadu laikā ir piegādājis automatizācijas produktus vairāk nekā 100 valstīm. Tā sadarbības robotu līnija aptver kravas no 3 kg līdz 30 kg klasei, un publicētajos modeļos ietilpst 3 kg/620 mm roka, 6 kg/917 mm roka, 12 kg/1,300 mm roka un 18 kg/900 mm roka. EVST ražo arī sprādziendrošu sadarbības robotu bīstamām atmosfērām un ēdināšanas pakalpojumu kobotu līniju, kā arī tradicionālos QJAR rūpnieciskos robotus, SCARA un delta produktu saimes.
Saskaņā ar EVST sertifikācijas datiem, tā kolaboratīvo robotu ražošanas līnijai ir IATF 16949 automobiļu kvalitātes sertifikāts, un tā produktiem ir CE, SGS un TUV trešo pušu sertifikāti. Sprādziendrošais kobots ir paredzēts lietošanai viegli uzliesmojošā atmosfērā, paplašinot sadarbības darbību vidēs, kurās standarta kobotu korpusi nevar iekļūt. Uzņēmumam ir arī viens piešķirts izgudrojuma patents (CN ZL 2020 1 1601091.6), četri izgudrojuma patenti, kas atrodas padziļinātā pārbaudē, un divas programmatūras autortiesības, ko atbalsta lauka inženieru tīkls, kas aptver vairāk nekā 100 valstis, lai nodrošinātu atbalstu nodošanai ekspluatācijā un riska novērtējumā uz vietas.
Biežāk uzdotie jautājumi
Kas vienkāršoti ir sadarbīgais robots?
Sadarbības robots ir robota roka, kas izstrādāta drošam darbam blakus cilvēkiem bez drošības nožogojuma. Tas izmanto griezes momenta sensorus savās locītavās, lai noteiktu saskari un ātri apstātos, un tas ir konstruēts ar mazu masu, ierobežotu ātrumu un noapaļotām virsmām, lai jebkurš saskares punkts nepārsniegtu spēka un spiediena robežas, kas varētu izraisīt traumas, kā noteikts ISO/TS 15066.
Vai kobotiem tiešām nav nepieciešams drošības žogs?
Bieži vien, bet ne automātiski. Tas, vai žogs ir nepieciešams, ir atkarīgs no visa pielietojuma, rokas un tās instrumenta, detaļas un uzdevuma riska novērtējuma. Daudzas mazas slodzes un lēna ātruma lietojumprogrammas pēc novērtējuma darbojas bez žogiem. Taču ass instruments, smaga vai asmala detaļa vai liela ātruma prasība var radīt nepieciešamību pēc papildu aizsardzības vai ātruma un atdalīšanas uzraudzības. Kobots nodrošina bezžogojuma izkārtojumu; riska novērtējums apstiprina, vai tas ir pieļaujams.
Kāda kravnesība un darbības rādiuss man ir nepieciešams kobotam?
Pievienojiet detaļas svaru un satvērēja svaru kravnesības izmēram un atstājiet aptuveni 20 līdz 30 procentu rezervi. Mazu detaļu mašīnapkalpošanai parasti ir nepieciešama 5 līdz 10 kg smaga roka; paletizēšanai vai smagākai apstrādei - 16 līdz 30 kg. Sniedzamībai jāaptver pilna uzdevuma darba zona, parasti no 600 mm līdz 1,300 mm galda un mašīnapkalpošanas darbiem, ilgāk paletizēšanas darbiem.
Kāda ir atšķirība starp ISO 10218 un ISO/TS 15066?
ISO 10218 (1. un 2. daļa) ir rūpniecisko robotu un to integrācijas pamatdrošības standarts. ISO/TS 15066 ir tehniskā specifikācija, kas to papildina īpaši attiecībā uz sadarbības darbību, pievienojot četrus sadarbības režīmus un biomehāniskā spēka un spiediena ierobežojumus A pielikumā. Sadarbības lietojumprogrammai ir jāatbilst abiem šiem standartiem. Lai iegūtu uz pircēju orientētu sadalījumu, skatiet mūsu ceļvedi par Kobotu drošības standarti EVST produktu vietnē.
Cik ātri var pārvietoties kobots?
Jaudas un spēka ierobežotā režīmā kobota ātrums ir ierobežots, tāpēc sliktākā gadījuma saskare paliek biomehāniskajās robežās, bieži vien krietni zem parastā robota ātruma. Ar ātruma un atstarpes uzraudzību tā pati roka var darboties tuvu savam mehāniskajam maksimumam, ja aizsargzonā nav operatora, pēc tam palēnināties vai apstāties, kad tuvojas cilvēks. Hibrīda konfigurācijas atgūst lielāko daļu zaudētās caurlaidspējas, vienlaikus saglabājot sadarbības drošību.
Kurp doties tālāk
Lai saskaņotu konkrētu kobotu ar kravnesības un sasniedzamības prasībām ar ceļu uz cenu piedāvājumu, skatiet EVST produkta vietnes ceļvedi. Sadarbīgā robota kravnesības izvēle no 3 kg līdz 30 kgLai iegūtu sīkāku informāciju par drošības standartiem, kas pircējiem jāzina pirms bezžoga šūnas norādīšanas, skatiet sadaļu Pircējiem izskaidroti kobotu drošības standartiLai iegūtu plašāku informāciju par lēmumu par būvniecību vai iegādi, lasiet Kobots pret rūpniecisko robotuun, lai novērtētu atdevi, mūsu kobotu ROI kalkulators MVU ražošanas uzņēmumiemIepirkumu jautājumu gadījumā ar EVST pārdošanas nodaļu var sazināties, izmantojot contact lapa.
Par autoru: EVST redakcijas komanda raksta par rūpniecisko robotiku un inteliģento ražošanu inženieriem un operāciju vadītājiem, kas izvērtē automatizācijas projektus. EVST (EVS TECH CO., LTD), kas dibināts Čendu 2018. gadā, ir īstenojis vairāk nekā 600 automatizācijas projektu un piegādājis tos vairāk nekā 100 valstīm, ar IATF 16949 automobiļu līmeņa sertifikāciju un CE/SGS/TUV trešo pušu sertifikācijām QJAR, sadarbības robotu, SCARA un delta produktu saimēs.